JPH0726879B2

JPH0726879B2 - ビーム型ロードセル耐圧防爆構造

Info

Publication number: JPH0726879B2
Application number: JP2322375A
Authority: JP
Inventors: 勝久片瀬; 勝杉崎
Original assignee: 株式会社オリエンテック
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1995-03-29
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPH04194630A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、歪ゲージの貼着された受感部分を直接密封し
て耐圧防爆構造とした、ビーム型ロードセルの耐圧防爆
構造に関する。

［従来の技術］一般に、爆発性ガスを取り扱う場所で使用されるロード
セルについては、安全性の上から、歪ゲージの発熱や短
絡事故等の要因が点火源となって、爆発性ガスの爆発が
起こっても、その爆発力がロードセル内で収まり、ロー
ドセルの外に火炎が出て、外部の爆発性ガスに引火しな
いように、耐圧防爆構造が義務付けられている。

そして、従来より、このような耐圧防爆構造としては、
産業安全研究所技術指針で許容された隙間と隙間の奥行
とを設けた、第５図に示す構造のものが知られている。

即ち、第５図において、符号１はロードセル本体で、右
方の固定部1aはボルト２で固定台３に固定され、中央の
ビーム部1bは、前後方向に串団子状の貫通穴1b1が形成
され、その上下面には複数（図では４個）の歪ゲージ４
が貼着され、湿気、塵等の侵入を防止するために、全体
が薄い金属製のベローズ５で覆われており、左方の荷重
負荷部1cは左端に後述の対向部材８がビス7aで固定さ
れ、更に対向部材８には荷重受９がビス7bで固定されて
いる。

また、耐圧防爆構造については、爆発力に耐えるために
頑丈な筒状カバー６がビス7cでロードセル本体１の固定
部1aに固定され、その開口左端面6aに隙間ｔを保持した
対面状態で、対向部材８が荷重負荷部1cに固定されてい
る。

上記の構成において、荷重の計測時には、荷重受９に荷
重Ｐが印加されると、ビーム部1bの部分が僅かに下方へ
撓み、対向部材８も僅かに左回転するが、この回転動作
は隙間ｔを設けてあるために邪魔されることなく（計測
に支障なく）行なわれ、その撓み量が歪ゲージ４で検知
されて、公知の電気回路でその荷重値が表示されるよう
になっている。

一方、対圧防爆手段については、仮に歪ゲージ４の発熱
等による事故で引火して爆発性ガスの爆発が起これば、
先ず弱いベローズ５が瞬時に破壊され、殆ど同時に筒状
カバー６内の空間Ａに充満している爆発性ガスにも引火
し爆発するが、爆発力の方は頑丈な筒状カバー６と対向
部材８とで防御され、また、火炎の方は産業安全研究所
技術指針で許容された隙間ｔと隙間の奥行（第５図では
筒状カバー６の肉厚分）が設けられているため、外部へ
の火炎逸走が起きないようになっている。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、第５図に示す従来の耐圧防爆構造では、
歪ゲージ４を密閉する所のベローズ５をも含めたビーム
部分（1b）の全体を覆う構造としなければならないた
め、どうしても筒状カバー６の構造が大きくなり、その
分内容積（Ａ）も大きくなって、そこに充満した爆発性
ガスの爆発力も大きいから、この爆発力に耐えるために
は必然的に筒状カバー６の肉厚が厚くなるだけでなく、
火炎逸走が起こらないように指針で規定された数値の隙
間の奥行を設ける必要からも、筒状カバー６の肉厚が厚
くなり、筒状カバー６及び対向部材８を含めた全体の構
造が大きくなって、ロードセルが使用上の制約を受ける
外、ベローズ５で密閉したものを更に筒状カバー６で覆
うために製作的にも複雑となる難点があった。

［課題を解決するための手段］そこで、本発明は、ビーム型ロードセル10のビーム部12
を、平板状をした起歪体の面12a、12bに直角に穴12cを
穿設した構造として、この穴12cの内周面12dに歪ゲージ
20を貼着し、穴12cとほぼ同じ内径で、面12a、12bから
それぞれ外方へ伸びる一対の円筒部材14、15を連設し、
その基部は比較的薄肉にすると共に、この円筒部材14,1
5と穴12cで形成される貫通孔に密封用円筒40を挿通し、
円筒部材14、15の厚肉構造にした両端部と密封用円筒40
の端部とを溶接して耐圧防爆用の密封構造とした。

［作用］歪ゲージ20の発熱等に起因する爆発性ガスの爆発があっ
ても、ビーム部12の内周面12dに貼着された歪ゲージ20
が、耐圧防爆用の密封構造（12c、14、15、40）で密封
されているから、爆発力に耐えるだけでなく、そこで発
生した火炎も外部へは出ない。

また、円筒部材14の基部が薄いのでビーム部12の起歪動
作に悪影響がなく、逆に両端部が厚いので溶接作業が行
ない易い。

［実施例］以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。図
中、10はビーム型ロードセル本体で、固定部11、ビーム
部12、荷重負荷部13、及び一対の円筒部材14、15からな
り、これらは一体的に構成されている。

そして、固定部11は、両端を除き上下に切込面11a、11b
（第２図参照）が形成され、面上には固着用の複数の取
付穴11c（図では４個）が備えられていて、図示しない
固定台にボルトで固定される。

ビーム部12は、ほぼ平板状（第３図参照）からなる起歪
体の面12a、12bに対し、直角に穴12c（第４図参照）を
穿設したもので、穴12cの点線で表示されたビーム部12
の（平板状部分の）内周面12dには複数の歪ゲージ20
（第１、４図参照）が適所に貼着され、歪ゲージ20に接
続されたリード線（図示ぜず）が固定部11を貫通して図
示しない挿通孔より右端部（第２、３図参照）の差込ピ
ン30に接続されるようになっている。

荷重負荷部13は、負荷を連結するための穴13aを備えて
いて、負荷の着力点が穴13aの中心に合致するようにな
っている。

円筒部材14、15は、特に第１、４図から判るように、ビ
ーム部12に穿設された穴12cと同じ内径で連設された円
筒で形成され、ロードセル本体10から機械加工で環状溝
16、17を切削することによりビーム部12と一体に製作さ
れるが、ビーム部12の計測動作（起歪動作）に悪影響が
なく、かつ耐圧防爆にも耐える範囲内で、その肉厚は基
部が出来るだけ薄く、両端部が溶接し易いように厚肉に
加工されいる。

ここで、固定部11の右端部及び荷重負荷部13の左端部か
ら、それぞれ、ビーム部12側に張出している凸状台部11
d、13bは、環状溝16、17を切削する際に出来たものであ
るが、ビーム部12と円筒部材14、15の部分全体を保護す
るための保護カバー（図示せず）を取付ける際の位置決
め枠として利用される。

ビーム部12の穴12cと円筒部材14、15の内部には、密封
用円筒40が歪ゲージ20に接触することなく挿通され、こ
の密封用円筒40の両端部40a、40b（第３、４図参照）が
円筒部材14、15の圧肉の端部14a、15aとそれぞれ密着し
た状態で溶接され、耐圧防爆のための密封構造が形成さ
れる。また、密封の際、必要により歪ゲージ20を保護す
る目的で、不活性ガスの封入が行なわれる。

このような構成において、計測時には荷重Ｐが印加され
ると、ビーム部12が撓み、その撓み量を内周面12dに貼
着された複数の歪ゲージ20が検出して、公知の方法によ
り計測値が表示されるが、本願の場合、円筒部材14、15
と密封用円筒40とが二重に重なった構造となるから、円
筒部材14、15の端部14a、15aを平板状蓋で密封したもの
と比較すると、より撓み易く、それだけビーム部12に与
える影響が少なく、出力特性に悪影響を及ぼすことはな
い。

また、耐圧防爆については、歪ゲージ20の発熱等に起因
して爆発性ガスの爆発が起こった場合、ビーム部12を中
心として一対の円筒部材14、15、及び密封用円筒40で構
成した僅かな空間で歪ゲージ20を密封しているから、充
満する爆発性ガスの量も少なく、比較的弱い爆発力はこ
の空間内で押えられ、また、内部で発生した火炎も密閉
であるから外部へ漏れる心配がない。

なお、これまで上例では、ロードセル本体10と一体物構
造となった円筒部材14、15の端部を密封用円筒40で密封
する構造について述べたが、円筒部材14、15の軸方向の
長さは必ずしも同じにする必要はない。

［発明の効果］本発明は、ビーム型ロードセルのビーム部に貼着された
歪ゲージを直接耐圧防爆用の密封用円筒で密封するよう
にしたから、円筒部材がより撓み易くなって、それだけ
出力特性が向上するだけでなく、また密封構造を小型に
出来、全体の構造も比較的小型となって、ビーム型ロー
ドセルの使用場所が増加するだけでなく、密封構造であ
るから、火炎も外部へは漏れることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるビーム型ロードセルの一実施例を
示す一部展開斜視図、第２図は同実施例の正面図、第３
図は同じく平面図、第４図は第１、２図のＢ−Ｂ線から
見た要部拡大斜視図、第５図は従来例を一部断面で示し
た概略説明図である。１…ロードセル本体、４…歪ゲージ、５…ベローズ、６
…筒状カバー、８…対向部材、９…荷重受、10…ビーム
型ロードセル本体、11…固定部、12…ビーム部、12a、1
2b…面、12c…穴、12d…内周面、13…荷重負荷部、14、
15…円筒部材、14a、15a…端部、16、17…環状溝、20…
歪ゲージ、30…差込ピン、40…密封用円筒、40a、40b…
端部、Ａ…空間、Ｐ…荷重、ｔ…隙間。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビーム型ロードセル10のビーム部12を、ほ
ぼ平板状の起歪体の面12a、12b、に対し直角に円形状の
穴12cを穿設して形成し、この穴12cの内周面12dの適所
に歪ゲージ20を貼着すると共に、この穴12cとほぼ同じ内径で、かつこの穴12cを中心に面
12a、12bからそれぞれ直角に外方へ伸びる、基部が薄肉
で先端部分が厚肉の一対の円筒部材14、15を連設し、こ
の円筒部材14、15と穴12cで形成された連通空間に密封
用円筒40を挿通し、密封用円筒40の両端部40a、40bをそ
れぞれ円筒部材14、15の端部14a、15aと溶接して歪ゲー
ジ20を密封したことを特徴とするビーム型ロードセルの
耐圧防爆構造。